自好莱坞《阿凡达》、《霍比特人》等视觉大片之后,业界对电影画面清晰、冲击力等各方面提高观众视觉享受的数字电影技术的追求意愿更显强烈。就画面而言,主要的手段无非扩大银幕面积、增加影像分辨率和提高放映帧率等。而高帧频作为提高电影视觉享受的主要手段之一,如今就更加被业界和观众所关注。
在电影胶片时代,受经济成本、科技发展等因素制约,无法采用高帧频技术拍摄和放映影片。只能在电影质量和投资成本、科技之间找到一个平衡点,而24FPS就成为了最合适的折中点。然而24FPS画面依然还是有许多的不足,特别被当下高速发展的数字电影技术更进一步凸显出来。快速移动或摇动画面产生的抖动、频闪等现象,带来视觉上的不适应和虚假感,都成为影响电影体验度的负面因素。如今高帧频技术发展已渐入佳境,其所带来的画面清晰感、细腻感、强大感染力一直都是追求电影品质的最主要方向之一。
随着电影时代从胶片到数字的过渡,曾经的制约因素逐步减少和削弱,数字技术的发展突破记录介质、快速机械结构等方面的技术瓶颈,高帧频终于具备了可能性。又有市场驱动和观众对电影画面的高新要求,提升画面品质的任务更显亟不可待。技术的成熟和市场的需求赋予了高帧频技术莫大的现实意义。
1 技术应用各方面介绍
先行者实践
高帧频对于电影画面品质的提升并不是最近的新发现,早在胶片时代就有了通过高帧频来获得更好的视觉感受的尝试。而数字技术高帧频热潮则是伴随着数字电影技术的日渐成熟在最近2年才兴起的。
对高帧频的探索可以追溯至上世纪七十年代,由道格拉斯·特鲁姆步开发的休斯坎电影系统。他一直致力于研究提高电影的真实感和清晰感,尤其是电影帧率与放映效果之间的关联。但是由于电影成本的关系,休斯坎系统无法在胶片电影时代中被推广及扩大,只能够在一些类似动感电影的小短片中应用。尽管如此,特鲁姆步等先行者对于高品质电影的追求和探索深深鼓舞和启发着后人。
在2011年,电影技术日渐成熟,高帧频再一次进入业界视野。当年3月,好莱坞数字技术追随者大导演詹姆斯·卡梅隆在CinemaCon展会上提出推动电影技术向高帧频方向发展的观点。他认为将帧速提高到48FPS甚至是60FPS能够获得更好的效果,用以替代24FPS所带来的低质量的画面。随后,卡梅隆确定将用60FPS的格式拍摄《阿凡达2》好莱坞电影技术一直都是走在世界的前端,而另外两位先行者:乔治·卢卡斯和彼得·杰克逊也分别表示对高帧频技术的强烈兴趣。乔治·卢卡斯在迪斯尼乐园制作了一个名为《星球大战》的游乐设施。该设施以高帧率播放影片,并模拟人坐在太空船中加速的感觉。彼得·杰克逊在体验该设施后,萌生将电影制作成48FPS 的想法。他在环球摄影棚为《金刚》制作了一个3D短片,以60FPS拍摄。之后,宣布将使用48FPS 的格式拍摄指环王三部曲的前传《霍比特人:意外旅程》。而高帧率也正是随着《霍比特人:意外旅程》的推出而一度成为热点。与此同时,詹姆斯·卡梅隆的《阿凡达2》和《阿凡达3》将以高帧率的格式进行制作。安迪·瑟金斯也将使用高帧率拍摄自己的第一部电影——改编自乔治·奥威尔的《动物庄园》。休斯坎系统的创始人道格拉斯·特鲁姆布也打算拍摄高帧率格式的电影。
当然除了个人行为,一些大制作电影公司也对高帧频技术表示出浓厚的兴趣。例如,迪斯尼最近做了一些高帧率测试,把摄影机架设在加利福尼亚探险乐园的过山车上,在苏黎士的迪士尼研发中心也进行了类似的测试工作。相信在近期将会不断涌现出更多高帧率电影。
设备及科技支持
高帧频电影的制作一定离不开前期到后期各个环节的技术及设备的支持。而这2年的时间,各大技术设备生产商们也都在研究、设计、开发新的设备来应对即将到来的高帧频时代。迄今为止,无论是前期制作还是后期处理甚至是最后的解码编码,已经初步完成对高帧频制作流程的支持。
目前前期拍摄的数字摄像机都具备一定的可变帧率记录功能,所有高帧频应用在前期的拍摄过程中不会遇到大的阻碍。相对于一般的数字摄影机,高速摄像机具有对高帧频拍摄更完美的支持。但由于高速摄像将数据存储量也提高到了一倍以上,则对数据存储单元提出了更高的要求:一方面存储单元需要提高更快的存储频率,另一方面存储单元需要具有更大的存储容量。目前,索尼、ARRI等支持高帧频拍摄的摄像机均配备符合要求的存储单元。
相比于前期拍摄设备商们对于高帧频电影先天的支持,以及放映设备对于高帧频的全面响应,后期制作技术设备提供商们反应相对冷淡。原因有2个:一是目前没有太多此类型电影需要制作,高帧频电影屈指可数,目前完整的高帧频电影只有《霍比特人》一部。二是高帧频技术对于后期的存储、制作、输出等环节都提出了更高的需求,相对效率和成本都相应提高,需要综合考虑成本等各方面要求。
除此之外,就是放映端对于高帧频的支持力度了。近来各大数字电影放映设备厂商都相继推出了支持高帧率数字电影放映的新设备或系统升级方案,所以高帧率数字电影在放映设备方面如今已基本没有障碍,只是这些新设备或系统升级在各数字影院的推广还需要一定的时间。
2 现状中的问题与困难
在先行者们的试用和各方面技术设备的支持背后,高帧频技术所面临的问题更是刻不容缓。其面临的问题主要包括2个方面:一个是制作过程遇到的问题,另外就是推广面临的问题。制作过程中的问题主要是数据存储、声音处理、曝光时间和剪辑的问题。而推广面临的问题主要包括观众观影感受、经济效益和行业标准制定这些。
制作问题
首先,高帧频制作过程中面临的问题就是数据存储的问题。其前期拍摄和后期制作的帧速率提高都来了数据量的大量增加。例如在《霍比特人:意外旅程》的拍摄过程中,每天产生的数据量达6~ 12TB,拍摄持续了265 天,整个过程将产生1590~3180TB 的数据,如此庞大的数据量对于存储而言是一个巨大的工程。不仅如此数据量的急促增加,也给数据备份和数据迁移带来新的挑战。还好,新兴的“云技术”是能够解决海量数据的一剂良方。通过“云存储”、“云计算”等技术,利用整合的公共资源,创造出过去本地数据管理方式无法提供的条件,实现大规模数据的存储和运算。
当前数字摄影机在以高帧频格式拍摄时,并不支持声音的同步录制。因此在输出代理进行现场剪辑时,会出现没有声音的画面,这将大大增加剪辑的难度与精度。由此,摄影机厂家应该尽快进行硬件升级,以保证高帧频拍摄过程中声音的同步录制。
而对于曝光问题,必须打破以往常规 24FPS电影拍摄中的布光、曝光经验。一方面备齐监视器、示波器等监看设备,保证画面的实时监看,对曝光情况做到随时有数。另一方面,由于曝光时间减少,为了在相对较短的时间内达到与原来一致的曝光量,需要增加场景中的光量,如果场景中光照不足,则必须增加人工布光以达到满意的效果。此外,更换更好的快镜头也是解决方法之一。对于曝光时间减少后与24FPS 版本兼容的问题,也可通过改变叶子板开角的方式来解决。
最后,在高帧率刚出现时,大多数剪辑设备都不支持48FPS、60FPS等高帧率时间线的设定,无法直接进行剪辑,只能采用传统帧率的时间线。假设拍摄的素材是48FPS,导入到24FPS的时间线后,如果不进行变速,则影片时长是之前的2倍,所有动作都慢了一倍。这无疑会给剪辑师带来极大不便,无法正常进行剪辑创作。 上述情况可通过变速的方式解决。将导入时间线的素材进行2倍加速,从而使画面正常回放。剪辑完毕,输出EDL时,再将速度还原。但是,变速意味着进行了抽帧,这又出现了一个问题。抽帧是选择奇数帧还是选择偶数帧?目前系统大多默认选择保留奇数帧,丢弃偶数帧。不同变换的方式选择,会对最终的剪辑节奏造成影响,尤其在快速运动镜头中,这个问题更加凸显。机动选择奇偶的方式虽然可以精确剪辑点,但是实现难度大,会严重降低工作效率,而且在回套时也会出现问题,没有实用意义。对此,一方面,在现有设备的基础上,应针对高帧率制作的不同特点,在设备更新的基础上,尽快形成新的工作流程。另一方面,从根本上说,各大设备商应加快产品研发,进行必要的软硬件升级,形成完美支持高帧率的数字制作系统,从而避免反复帧率转换带来的一系列问题。
推广问题
推广方面的基础就是观众对于高帧频电影画面的认可和欢迎程度,观众的喜爱欢迎就是高帧频生根发芽的温床。而就目前唯一的高帧频大片《霍比特人》的上映效果来说,据悉,大部分观众对于高帧频所带来高清晰、更流畅真实影像画面效果十分满意。但是也有少数批评家认为这种流畅顺滑的观感使得电影失去了韵味,甚至一些观众认为这不是在看电影而是在视频游戏,特别是在计算机生产的画面较多的地方这种感觉尤为强烈。高帧频带来了高清晰的电影画面效果,但画面过于真实却让电影失去了原有朦胧感的想象空间。针对上述问题,有人提出了折中的拍摄方案,即利用可变帧率来进行一部电影的制作,以缓解观众对高帧率的不适应:在动作戏、运动镜头中等需要表现众多细节的镜头中使用高帧率,在特写镜头中使用常规 24FPS。但是可变帧率在拍摄上比较容易实现,在放映上仍待攻克。
而经济效益是高帧频推广的最重要推动力。就目前而言高帧频电影前期拍摄、后期制作再到放映发行每一步都是新的挑战:存储加倍、软硬件升级、系统支持、安全保障等各方面都需要资金的支撑,都是成本的提升。综合各方面的考虑,高帧率的制作经费大约会比传统的24FPS 影片制作高出20%~30%的成本。对于电影产业,高出的成本从何处回收是一个需要考虑的问题。
最后高帧率目前存在多种格式,没有统一的标准。不同的导演、制片公司由于知识背景、喜好不一等原因,各自选择自己认为合适的帧速率进行拍摄是难免的现象。从不同的角度出发,也会产生不同的结论。尽管现在还对于高帧频的具体帧率还有诸多的争议,但随着对高帧频的更深层次研究,且该技术逐步扩大使用范围之后,商业上的各方面需求将客观迫使各导演及制片公司形成统一。目前DCI 在这方面已经有了初步的成果,形成了关于高帧率的推荐实施细则。而 ISO、SMPTE等组织也开始了相关研究。
3 发展前景
虽然目前电影高帧频技术发展的道路上有本身技术设备不足和推广扩大影响等各方面的问题,但其仍然不失为一种重要的推动数字电影产业化的有利因素。无论之后其是以特种电影的形态存在,还是成为大众电影的常态,有一点是毋庸置疑的:无论是2D放映还是3D放映,高帧频都能够很大程度改善画面质量,带来电影院独特的视觉感受。随着各种媒体的兴起,人们的娱乐方式变得多种多样,电影院如何在与网络平台和家庭影院等各方面媒体竞争中占据有利优势呢?如何让被其他媒体分流的观众从新回到影院?如果在群雄逐鹿的状况中立于不败之地呢?那就是要最大可能的实现拉大电影的差异化个性化发展,让电影银幕传递出其他媒体无法表现出的感觉。这就需要在技术上推陈出新,将影院视听感受推向极致,带给观众无与伦比的沉浸式体验。所有,高帧频在电影产业化道路还是大有用武之地。